制定1702036-11變速叉軸-倒車的加工工藝設(shè)計銑70°單槽的銑床夾具

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 課 程 設(shè) 計 名 稱：機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計 院 、 系：機(jī)械動力工程學(xué)院 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 姓 名： 班 級： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 系 主 任： 目 錄 序 言 3 一、零件分析 5 1.1 零件作用 5 1.2 工藝分析 5 二、工藝規(guī)程設(shè)計 5 2.1 確定毛坯的制造形式 5 2.2 基準(zhǔn)的選擇 5 2.3 制定工藝路線 5 三、加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 3.1 外圓表面 6 3.2 長度方向 7 3.3 77.5處φ6孔 7 3.4銑70±1°單槽 7 四、確定切削用量及基本工時 8 4.1銑70±1°單槽 8 4.2鉆26，23，221.5孔φ6孔 9 4.3粗車φ16mm外圓,校驗機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度 9 五、夾具設(shè)計 9 5.1 定位基準(zhǔn) 10 5.2 切削力,加緊力計算 10 5.3定位誤差 11 5.4夾具結(jié)構(gòu)說明 11 六、總結(jié) 12 七、參考文獻(xiàn) 13 序 言 機(jī)械工業(yè)是一種基本工業(yè)形式，對于我們國家來說，它關(guān)系到國計民生的方方面面。近年來機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域向著高精度、高質(zhì)量、高效率、低成本方向發(fā)展，數(shù)字化，自動化水平日益提高。同時由于機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，其他各工業(yè)部門也向著高深度邁進(jìn)，機(jī)械工業(yè)的發(fā)展日趨重要。 機(jī)械制造過程及檢測，檢驗中，都要使用大量的夾具。為了達(dá)到提勞動效率，提高加工精度，減少廢品，擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，改善操作的勞動條件，如何設(shè)計好夾具則成了機(jī)械制造的一項重要任務(wù)。 機(jī)床夾具是夾具中的一種，將其固定到機(jī)床上，可以使被加工件對刀具與機(jī)床保持正確的相對位置，并克服切削力的影響。使加工順利進(jìn)行。機(jī)床夾具分為通用夾具和專用夾具兩種。 夾具設(shè)計中的特點(diǎn)： 夾具的設(shè)計周期較短，一般不用進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計算。 專用夾具的設(shè)計對產(chǎn)品零件有很強(qiáng)的針對性。 “確保產(chǎn)品加工質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率”是夾具設(shè)計工作的主要任務(wù)，加工質(zhì)量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夾具來保證。 夾緊裝置的設(shè)計對整個夾具的結(jié)局有具定性的影響。設(shè)計一個好的夾具可以減少廢品率。 因此，夾具設(shè)計要保證以下幾個條件： 1.夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)與其用途及生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)。 2.保證工件的精度。 3.保證使用方便與安全。 4.正確處理作用力的平衡問題。 5.注意結(jié)構(gòu)的工藝性，便于制造和維修。注意夾具與機(jī)床、輔助工具、刀具、量具之間的聯(lián)系。 在機(jī)械制造中，為了適應(yīng)新產(chǎn)品的不斷發(fā)展要求。因此,具設(shè)計過程中有朝著下列方向發(fā)展的趨勢： 1.發(fā)展通用夾具的新品種 由于機(jī)械產(chǎn)品的加工精度日益提高，因此需要發(fā)展高精度通用夾具。 廣泛的采用高效率夾具，可以壓縮輔助時間，提高生產(chǎn)效率。 2.發(fā)展調(diào)整式夾具 3.推廣和發(fā)展組合夾具及拼拆夾具。 4.加強(qiáng)專用夾具的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。 5.大力推廣和使用機(jī)械化及自動化夾具。 6.采用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料來設(shè)計和制造夾具。 本設(shè)計屬于工藝夾具設(shè)計范圍，機(jī)械加工工藝設(shè)計在零件的加工制造過程中有著重要的作用。工藝性的好壞，直接影響著零件的加工質(zhì)量及生產(chǎn)成本，在設(shè)計中為了適應(yīng)中批批量的生產(chǎn)情況，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，在設(shè)計中所采用的零件盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)費(fèi)用。 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望在設(shè)計中能鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為自己今后從事的職業(yè)打下一個良好的基礎(chǔ)。 由于個人能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，希望各位老師給予指教。 一、零件分析 1.1 零件作用 該題目所給的零件是與撥叉配合，實現(xiàn)檔位轉(zhuǎn)換、倒車等作用的一個變速叉軸——倒車零件，由于其工作性質(zhì)要求零件耐磨強(qiáng)度高，故對該零件的表面精度要求較高。 1.2 工藝分析 零件采用中批量生產(chǎn)，精度及位置度要求高。 1）以?37mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：一個?37mm的孔，尺寸為76mm的與?37mm孔相垂直的平面，其中主要加工表面為?37mm的孔； 2）以?30mm孔為中的加工表面 這一組加工表面包括：兩個?30mm的孔，以及尺寸為77與兩個?30mm 孔相垂直的內(nèi)平面，以及兩個孔的外表面； 3）以?10.5mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：兩個?10.5mm的孔 二、工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為35鋼，考慮到該零件在汽車中的受力并保證零件的工作可靠性，零件為中批生產(chǎn)，因此，毛坯可采用模鍛成型 2.2 基準(zhǔn)的選擇 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇： 以?30mm孔一側(cè)端面為粗基準(zhǔn)，以消除，，三個自由度，然后加一個輔助支承。 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)基準(zhǔn)重合和互為基準(zhǔn)原則，選用設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn),當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 2.3. 制定工藝路線 （1） 鍛造毛坯 （2） 時效處理去應(yīng)力 (3) 銑?37mm孔端面。 （4） 擴(kuò)，粗鉸，精鉸?37mm孔并加工倒角1.5×45°。 （5） 銑尺寸為77mm的孔端面。 （6） 粗銑?30mm孔端面。 （7） 鉆2-? 10.5mm孔。 （8） 鉆，擴(kuò)? 30mm孔并加工倒角1×45° （9） 銑寬為4mm的槽 （10） 去毛刺 （11） 調(diào)質(zhì)處理：HV220-260 （12） 校直 （13） 無心半精磨φ16外圓 （14） 清洗 （15） 表面感應(yīng)淬火：HRC45-57 （16） 時效處理 （17） 檢驗 三、加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件材料為35鋼，毛坯重量約為2.6Kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鍛造。（由文獻(xiàn)[1]中表2.5-3查得）。 3.孔加工 粗鏜、精鏜、鉆孔、鉸孔、粗銑、精銑， 其各加工余量 粗鏜： -1.6mm 精鏜： -1.0 mm 磨： 0.3 mm 可得出總余量為：1.7+1.3+0.3=3.3 mm 故，該毛坯棒料的直徑為：16+3.3=19.3 mm 通過圓整，取直徑為φ18的棒料。 則有 粗車： 1.0mm 半精車： 0.7 mm 磨： 0.3 mm 3.2 長度方向 加工余量取1.2mm 該毛坯的長度為：280+1.2+1.2=282.4mm，取283mm。 則取加工余量取1.5mm 3.3 77.5處φ6孔 內(nèi)孔精度為IT8左右，查手冊得加工余量為 鉆孔 0.2 mm 粗鉸孔 0.1 mm 由于毛坯幾道工序都有誤差，因此以上加工余量只是名義余量，再實 際加工過程中再做調(diào)整。 3.4 銑70±1°單槽 內(nèi)孔精度為IT9左右，查手冊得加工余量為 粗銑二槽 2.0 mm 半精銑二槽 1.7 mm 四、 確定切削用量及基本工時 4.1. 銑70±1°單槽 4.1.1 刀具 球頭銑刀 4.1.2切削用量 粗銑70±1°單槽： 通過[1]中表10.4-1可得： 進(jìn)給量：,根據(jù)X8125機(jī)床選 通過[1]中表10.4-9并結(jié)合表10.4-16可得： 切削速度： 其中：，，， , 則可得出： 綜上可得： 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取 故實際切削速度為： 半精銑70±1°單槽： 通過[1]中表10.4-7可得： 進(jìn)給量： 通過[1]中表10.4-9可得： 切削速度： 其中：，，， ， 則可得出： 綜上可得： 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取 故實際切削速度為： 4.1.3 切削工時： 粗銑70±1°單槽： 通過[1]中表10.4-43可得： 半精銑70±1°單槽工時： 通過[1]中表10.4-11可得： 則切削時的總工時為： 軸向力、扭矩及功率的計算 通過[1]中表10.4-11并結(jié)合表10.4-16可得： 軸向力 其中，，， 則， 扭矩 其中，，， 則， 功率 4.2鉆26，23，221.5孔φ6孔 4.2.1 刀具：高速鋼鉆頭 d。=6.0mm 4.2.2 切削用量查[3]得 進(jìn)給 ，取 f = 0.1 mm/r N = 636 r/s T =11.6s 4.3粗車φ16mm外圓,校驗機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度 4.3.1 刀具YT15 16 ×25mm 4.3.2 切削用量 進(jìn)給 f = 0.5 mm/r ，v= 72.9m/min, n = 960r/min 4.3.3 工時t = 18s 4.3.4 機(jī)床功率 ji計算得切削力 F= 1025 N，求得 P = 1.2 KW 根據(jù)[2]查得c616機(jī)床主電機(jī)功率4.5kw，n= 958 r/min 時傳遞最大功率3.44可kw 故機(jī)床功率足夠 。 4.3.5 校驗機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)剛度 Fc= 1025 N 同樣軸向力為F = 480N 取導(dǎo)軌摩差力 U=0.1，則進(jìn)給機(jī)構(gòu)作用；力F= 600 N 而機(jī)床 Fmax = 3530N，故機(jī)床正常工作。 這里只做三步計算，其他切削用量及工時可查[2]得，具體數(shù)值見各工藝卡 五、夾具設(shè)計 為提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，故設(shè)計專用夾具 要求: 設(shè)計銑70±1°單槽的銑床夾具，應(yīng)滿足中批生產(chǎn)與盡量選用通用設(shè)備的要求。 V型塊是利用圓柱銷和螺釘定位和固定；壓板端是利用螺栓調(diào)節(jié)壓板與工件間的距離的，并使用彈簧與單頭螺柱共同輔助壓緊支撐；鉆套和導(dǎo)向孔是利用螺釘和定位銷與底板相連接的，且鉆套是可換的。 通過以上的結(jié)構(gòu)設(shè)計，該套夾具就可以在一定的尺寸范圍內(nèi)的類似工藝過程的工件上通用。（圖一） 圖一 5.1 定位基準(zhǔn) 由于在專用夾具上用R4.8面中心難定位，所以選擇定位基準(zhǔn)77.5φ6孔中心。 5.2 切削力,加緊力計算 刀具 ：成形銑刀 查[1]取 d = 5.8mm, l =117mm, l1 = 75mm , β= 27°，2φ=118°， ψ=70° 查[1] 表 得 可見扭矩很小，限制其所需要的加緊力很小，可以忽略，只計算由軸 向力產(chǎn)生所需的加緊力 。 根據(jù)[2] P = KFz 基本安全系數(shù) K1 = 1.5 , 加工性質(zhì)系數(shù) K2= 1.1 刀具鈍化系數(shù) K3= 1.2 , 斷續(xù)系數(shù) K4= 1.2 P = KFz = 3564N 根據(jù)[2]P311 公式列表得加緊力為 Q2= = 4602N 其中f3,f4分別為工件與壓緊裝置和V塊間的摩擦系數(shù)。 5.3定位誤差 5.3.1V型塊的定位誤差： 查[2]P284表得,GB 2208-8 ,V型塊主要尺寸為 N= 24mm, L= 55mm ,其表面誤差為即外圓表面公差. 其中，， ， 。 為使定位誤差對稱分布，在計算V型塊尺寸H和A時，公式中的D值可取定位圓的中間尺寸，即，此時定位誤差： 此處設(shè)置專用夾具，用短V形塊。見附圖2 圖2 5.4夾具結(jié)構(gòu)說明 本夾具用于臥式銑床用來加工70±1°單槽的專用夾具，我用了兩個短V型塊和一個菱形銷限制了5個自由度保證加工要求。V用銷定位螺栓固定，螺栓調(diào)節(jié)壓頭與工件間的距離的，并使用彈簧與單頭螺柱共同輔助壓緊支撐。 操作說明：如圖，將工件從一端塞進(jìn)夾具V型塊，并把221.5±0.1的孔在菱形銷中限位，銑削時通過對刀塊來定刀具位置提高了加工效率。 加工不同的槽，可調(diào)節(jié)塊的位置及設(shè)置，通過以上的結(jié)構(gòu)設(shè)計，該套夾具就可以在一定的尺寸范圍內(nèi)的類似工藝過程的工件上通用。 六、總結(jié) 過本次課程設(shè)計，對之前所學(xué)的各課程有了一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，把理論與實踐真正的結(jié)合了起來。就我個人而言，本次的課程設(shè)計很重要，我從中學(xué)到了很多實際要用的知識和鞏固了我所學(xué)的專業(yè)理論；讓我對將來要從事的工作有了一定的了解，通過這次課程設(shè)計對以后將從事的工作進(jìn)行了一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，在設(shè)計中充分的鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力，為自己今后從事的職業(yè)打下一個良好的基礎(chǔ)。這次設(shè)計我信心倍增，但我深知設(shè)計來不得半點(diǎn)馬虎，這次設(shè)計有不足的地方還請老師指正，總結(jié)如下： 1.本次課程設(shè)計是對所學(xué)知識的一次綜合運(yùn)用，充分的運(yùn)用了以前所學(xué)知識去分析和解決實際問題，進(jìn)一步鞏固和深化了基礎(chǔ)知識，同時也是對《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》學(xué)習(xí)的一個升華過程。 2.掌握了一般的設(shè)計思路和設(shè)計的切入點(diǎn)，對機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計有了一個全面的認(rèn)識，培養(yǎng)了正確的設(shè)計思路和分析解決問題的能力，同時提升了運(yùn)用知識和實際動手的能力。 3.進(jìn)一步規(guī)范了制圖要求，學(xué)會運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊和查閱相關(guān)資料的本領(lǐng)。 4.我國機(jī)械行業(yè)還有很大的發(fā)展空間，需要我們不斷努力。 由于本人水平有限，加之時間短，經(jīng)驗少。文中定有許多不妥甚至錯誤之處，請各位老師給予指正和教導(dǎo)，本人表示深深的謝意。 最后，感謝老師精心的指導(dǎo) 七、參考文獻(xiàn) [1] 陳宏鈞. 實用機(jī)械加工工藝手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社出版. 2009 [2] 孫儷緩. 機(jī)械制造工藝及專用夾具. 冶金工業(yè)出版社出版. 2010 [3] 陳益林. 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社. 2010 [4] 朱耀祥. 機(jī)械夾具設(shè)計手冊. 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社. 2010 [5] 陳秀寧. 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ). 浙江大學(xué)出版社. 2010 13